本实用新型涉及的是专门用于自行车的制动器。
现在脚闹自行车上广泛应用的是压紧辊式脚闸，这种脚闸采用压紧辊式传动机构，自行车轮的转动是经过几个辊柱的传动来实现的。当小链轮向前蹬即加速时，辊柱在五花头内沿曲面上升，并压向闸皮套的内表面，产生很大的径向压力和磨擦力，使五花头带动闸身、车轮一起向前滚动。当脚蹬停住时，辊柱回到五花头曲面的最低位置，整个闸身的内部构件与闸身脱离，闸身、车轮在轴承上空转。当脚蹬向后倒转即减速刹车时，由于小倒闸的限制，右大档的斜面将鼓动机及左大档的锥体部分压入刹车涨套内，使刹车涨套涨开，与闸皮内壁接触产生磨擦，使闸身和车轮停止转动。这种压紧辊式脚闸结构复杂，闸皮承受很大的径向压力，辊柱及五花头极易磨损，当磨损量超过0.1mm时就出现蹬空打滑现象而不能使用，它的加工工艺要求严格，使用寿命较短，对制造使用的材质要求也高，维修也复杂。
《自行车科技》一九八一年第一期报导了西德沙克斯公司关于棘轮式传动脚闸的设计，称这种棘轮式脚闸的棘爪必须用附加装置加以控制，否则自行车不能倒退，因而这种结构式脚闸没有得到应用。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、省力、加工工艺要求容易实现、使用寿命长、维修方便的棘轮式传动机构的自行车脚闸。
本实用新型是通过对压紧辊式自行车脚闸的六个部件（即闸身、辊柱、五花头、五花碗、鼓动机、刹车涨套）的改进和增加一个鼓动机簧来实现的。
1、利用三个棘爪〔13〕代替五个辊柱，组成棘轮式传动系统。棘爪〔13〕的结构如附图4，它的底部是个半园柱的斜长六面体，爪的顶端是个平面，与闸身直角槽〔19〕的啮合是面接触，它以棘爪碗〔12〕上的导向槽〔20〕为依托，顺时针方向倾斜成68度，自由地装置在右大档〔15〕的半圆柱形槽〔21〕内，构成了棘轮式传动系统。棘爪〔13〕本例采用底部园柱直径为5mm，长8mm，宽11mm共三个。当石大档〔15〕向前转动时，棘爪碗〔12〕尚未转动，棘爪〔13〕伸出棘爪碗1－1.5mm，卡入闸身〔6〕的直角槽〔19〕内，故棘爪有1－1.5mm的磨损量，比压紧辊式脚闸使用寿命长十几倍，一但磨损出现蹬空打滑现象，只要换上单一规格的棘爪就可以了。棘爪采用45号钢制造，表面经热处理后硬度达HRA75即可。
2、带有直角凹槽的闸身，结构如附图2。在闸身〔6〕右端的内壁表面上有沿圆周均匀分布平行于轴线并且顶角是90度的直角槽，槽的两个侧面与通过顶角线和轴心线的平面的夹角分别是30度和60度，槽的数量是棘爪的3－4倍。本例采用12条，每条长12mm，30度侧面的高是1.5mm。闸身内表面经过渗碳处理。
3、右大档结构如附图2。右大档〔15〕的左端空心圆柱表面上均匀分布平行于轴线的半圆柱形表面的凹槽〔21〕，槽〔21〕一个侧壁的顶部做成顺时针方向倾斜68度的斜面。本例采用三条半圆柱形凹槽，其直径是5mm。表面也需经热处理，硬度≥HRA78。
4、棘爪碗代替五花碗，棘爪碗〔12〕结构如附图2。棘爪碗〔12〕左端的空心园柱端面是两个交错的径向平面和轴向倾斜的斜面，与鼓动机〔11〕相啮合。右端的环形碗壁上带有导向槽〔20〕，槽的两个侧面向顺时针方向倾斜成68度角的斜面对棘爪〔13〕起支撑和导向作用。本例导向槽〔20〕采用3条，表面经热处理后硬度达≥HRA78。。
5、鼓动机结构如附图5。鼓动机〔11〕的右端是两个交错的径向平面和轴向倾斜的斜面，与棘爪碗〔12〕相啮合。左端是一个空心圆锥体连接一个空心圆柱，热处理后的表面硬度≥HRA78。鼓动机簧〔9〕呈左旋自由地箍紧在鼓动机〔11〕的空心圆柱上，与压紧辊式脚闸的鼓动机相比，减少一个铜涨簧，两个小辊柱，一个垫片和一个弹簧。
6、圆滑内表面的刹车涨套，结构如附图3。由于鼓动机〔11〕的简化，原来刹车涨套的内表面是带有平行于轴线的沟槽，棘轮式结构脚闸的刹车涨套〔10〕的内表面是光滑没有沟槽的。冲开两半后破裂面的不平度不得大于0.6mm，热处理后的表面硬度≥HRA78。
7、鼓动机簧〔9〕结构如附图6。它是个左旋的扁簧片，本例采用1×10mm截面的发条钢左旋13/4圈制成，外层的一端是个固定用的折成90度的直段。鼓动机簧〔9〕呈左旋方向自由箍紧在鼓动机〔11〕的圆柱体上，装配在刹车涨套〔10〕的右端内，鼓动机簧外层直段从内部夹在刹车涨套〔10〕的组合缝里，将其固定。
本实用新型是对压紧辊式脚闸闸身、辊柱、五花头、五花碗、鼓动机、刹车涨套六个部件的改进和增加一个鼓动机簧来实现的，这些部件的联接关系并没有改动。左大档〔4〕用螺纹固定在后轴〔1〕上。闸身〔6〕通过前后钢珠支撑在左大档〔4〕、右大档〔15〕上。棘爪碗〔12〕自由地套在右大档〔15〕左端空心圆柱体上，用弹簧卡住。鼓动机〔11〕自由地套在后轴〔1〕上，它与棘爪碗〔12〕相对端，靠其相反的两个交错径向面和轴向倾斜的斜面相啮合。刹车涨套〔10〕靠其两端斜面支撑在左、右档的锥体上。小链轮〔14〕用螺纹联接在右大档〔15〕的右端。右大档用固定在后轴上的前档支撑和固定。组装后的脚闸用两端的锁紧螺母〔2〕、〔16〕锁固在后轴〔1〕上，左、右档外装有防尘盖〔5〕、〔17〕，脚闸固定在车架上后，用支板〔3〕支住。
通过对压紧辊式脚闸六个部件的改进和增加一个鼓动机簧〔9〕后，自行车的各种运动是这样完成的。
当小链轮〔14〕即右大档〔15〕向前转动时，棘爪碗〔12〕受鼓动机簧〔9〕的限制尚未转动，使棘爪〔13〕伸出棘爪碗〔12〕，1－1.5mm，卡入闸身〔6〕的直角槽〔19〕内与闸身啮合，使闸身和车轮一起向前滚动。此时棘爪碗〔12〕、鼓动机〔11〕克服了鼓动机簧〔9〕的反向弹力，随右大档一起转动。当小链轮和右大档停止转动时，由于棘爪碗〔12〕的继续向前转动，把棘爪〔13〕马上带回棘爪碗〔12〕内，与闸身脱离，车轮空转。当减速刹车时，小链轮〔14〕带动右大档〔15〕、棘爪碗〔12〕向后倒转，鼓动机〔11〕转动的方向与左旋的鼓动机簧〔9〕方向一致，鼓动机越是向后倒转，鼓动机簧对鼓动机越是箍紧，鼓动机受到鼓动机簧的箍紧滞导作用，在此滞转的瞬间导致鼓动机〔11〕被棘爪碗〔12〕的斜面压入刹车涨套〔10〕内，左大档〔4〕和鼓动机〔11〕的两个锥体把刹车涨套〔10〕涨开，涨套压紧闸身产生磨擦力形成制动作用把车轮闸住。
当车轮向后倒转时，棘爪〔13〕依棘爪碗〔12〕的导向槽〔20〕为依托沿着68度最佳的角度倾斜它不会伸出棘爪碗〔12〕与闸身上的直角槽啮合，车轮也不会被闸住。车轮的倒转是自由的。
本实用新型脚闸，以棘轮式钢性传动代替压紧辊式磨擦传动，所以省力，同时也改变了压紧辊式结构闸身要承受相当大的径向压力的受力状况，以三个棘爪代替五个长辊柱，免去了四种规格长辊柱的制造和贮备，简化了鼓动机，减少了鼓动机簧，小长辊柱，垫片、弹簧等。此实用新型脚闸结构简单，制造工艺容易实现，润滑条件要求低，棘爪有1－1.5mm的磨损量，使用寿命长十几倍，一旦磨损出现蹬空打滑现象，也只需更换单一规格的棘爪就可以了，右大档不用更换，具有维修方便的特点。
附图说明：
图1为棘轮式脚闸结构示意图。
图2为图1中沿A－A线剖面图。
图3为图1中沿B－B线剖面图。
图4为棘爪结构示意图。
图5为鼓动机剖视图。
图6为鼓动机簧示意图。
如前所述，完成这项实用新型的方式基本构成了实施这项实用新型的最佳方式。